熔融LiF、KCl和互易系LiF-KCl的分子动力学模拟计算

我们用分子动力学方法模拟了1200K的LiF、KCl和LiF-KCl熔盐系的结构和性质,包括热力学性质、结构动力学性质和输运性质,并对其瞬态图象进行了分析。计算中取Fumi-Tosi势为离子间有效对势,所用程序MDIONS由中科院理论物理研究所的CPC库提供。模拟系统采用立方元胞,内含216个离子,正负离子各半。互易系     

LiF-KF熔盐溶液局部结构的计算机模拟研究

本文用Monte Carlo法对同离子系LiF-KF熔盐溶液的局部结构进行了计算机模拟,介绍了计算方法和模型。计算了LiF, KF及Lif-KF混合前后正-正离子, 正-负离子, 负-负离子间位能变化, 各类离子的近邻离子排布规律, 以及各种形式离子团的组成比例。本文还讨论了在熔盐瞬时结构中存在的静电场的微区涨落。     

若干熔盐-液体金属溶液的量子化学研究

本文用量子化学方法研究了若干熔盐-液体金属溶液的微观结构.证明Li溶入LiF熔盐中形成Li_(n 1)~(n )或Li_(n 2)~(n )一类原子簇离子.LiF溶入液体Li后Li~ 离子空轨道参与金属键电子离域,离域能是Li和LiF熔体互相溶解的推动力.量子化学计算表明Mg_2~(2 )不如 Mg~ 和Mg_2~ 稳定.质谱实验亦证明 Mg~ 和Mg_2~ 的存在而不能发现Mg_2~(2 ).据此讨论了Mg在含Mg~(2 )熔盐中溶解的机理。     

LiF-KCl熔盐溶液的Monte Carlo法计算机模拟研究——Ⅱ.熔体结构与物性的关系

本文用Monte Carlo法对互易盐系LiF-KCl熔盐溶液的局部结构作了计算机模拟。计算了该熔盐溶液的总势能和势能分布。在1200K模拟温度下,该熔盐溶液中大部分离子组成各种形式的离子团。根据模拟的互易盐系熔盐溶液模型,讨论了熔体局部结构和物性之间的关系。     

LiF-KCl熔盐溶液的Monte Carlo法计算机模拟研究 II: 熔体结构与物性的关系

本文用Monte Carlo法对互易盐系LiF-KCl熔盐溶液的局部结构作了计算机模拟。计算了该熔盐溶液的总势能和势能分布。在1200K模拟温度下, 该熔盐溶液中大部份离子组成各种形式的离子团。根据模拟的互易盐系熔盐溶液模型, 讨论了熔体局部结构和物性之间的关系。     

Mo在NaCl·KCl熔盐体系中腐蚀的电化学研究

本文包括四个方面的工作:(1)通过热力学数据,计算了有关电极反应的电极电位,制作了NaCl-Mo,KCl-Mo体系的E-PO~(-2)图。(2)提出了一种熔盐腐蚀的电化学测量方法——弱极化曲线拟合。(3)研究了Mo在NaCl·KCl熔盐体系中的腐蚀行为。(4)研究了Mo在NaCl·KCl熔盐体系中的钝化形为。     

NaCl、KCl在CH_3OH+DMF或DMSO混合溶剂中的溶解度,278、288、298、303、313K

本工作测定了NaCl、KCl在CH_3OH与DMF及CH_3OH与DMSO全组成范围混合溶剂中的溶解度。实验温度分别是;对NaCl:278、288、298、303、313K,对KCl:288、303、313K。随着溶剂组成变化KCl和NaCl的溶解度曲线皆有一极大值。溶解度温度系数分别为正和负,随着溶剂中CH_3OH组份的减少温度系数减小。根据实验结果,计算得NaCl和KCl自甲醇至混合溶剂的转移自由能和熵。对离子在此混合物中的溶剂化、结构影响和盐的溶解倾向作了初步解释。     

熔融ZnCl2结构的分子动力学模拟研究

熔融ZnCl2作为一种离子性共价性参半的典型熔盐, 其近邻结构在实验测量和分子动力学模拟方面均作过一些研究。本文依据新近EXAFS实验结果, 比较了不同的有效势下模拟得到的径向分布函数,表明KDR势可作为一种实用势。并进一步在KDR势模拟产生的瞬态构型基础上, 使用键序参数方法研究了晶态和熔融态ZnCl2中的近邻结构。结果表明, 和晶态ZnCl2一样, 在熔融ZnCl2中存在稳定的Zn/Cl正四面体结构, 但熔态和晶态Zn/Cl近邻结构热波方差σ不同。计算表明300K晶态σ=5.0℃, 613K熔融态σ=12.2℃。也对熔融ZnCl2的网络状结构和宏观输运性质进行了讨论。     

NaCl、KCl在CH3OH+DMF或DMSO混合溶剂中的溶解度, 278、288、298、303、313 K

本工作测定了NaCl、KCl在CH_3OH与DMF及CH_3OH与DMSO全组成范围混合溶剂中的溶解度。实验温度分别是; 对NaCl:278、288、298、303、313 K, 对KCl:288、303、313 K。随着溶剂组成变化KCl和NaCl的溶解度曲线皆有一极大值。溶解度温度系数分别为正和负, 随着溶剂中CH_3OH组份的减少温度系数减小。根据实验结果, 计算得NaCl和KCl自甲醇至混合溶剂的转移自由能和熵。对离子在此混合物中的溶剂化、结构影响和盐的溶解倾向作了初步解释。     

用透明电解槽研究镧,钕在氯化物熔盐中的溶解过程

采用透明电解槽技术首次观察了金属镧、钕分别在LaCl_3_KCl、NdCl_3+KCl以及KCl+NaCl熔盐中的溶解过程。实验发现镧、钕在各自熔盐中溶解时均产生黑色的金属雾。在电解条件下,镧、钕的溶解扩散受到很小的抑制。金属钕的溶解扩散明显快于金属镧的溶解扩散。形成的镧、钕金属雾主要由低价离子和部分金屈粒子(或原子)组成。     

应用离子选择性电极进行溶液热力学研究 Ⅴ:KCl在283.15K～318.15K间七个温度下由H~2O至DMF-H~2O混合溶剂的标准转移Gibbs自由和转移熵的测定

本文应用Corning一价阳离子选择电极与氯离子选择电极组成无液接可逆电池,测定电池在283.15K～318.15K间七个温度下的标准电动势及其温度系数,计算KCl从纯水到相应的DMF-H~2O混合溶剂的标准转移Gibbs自由能ΔG 和标准转移熵ΔS ,得出ΔG 和ΔS 随混合溶剂中DMF的摩尔分数x~DMF及温度T的变化规律.发现KCl的ΔS随x~DMF变化的趋势和NaCl的相反.从离子溶剂化作用及其对溶剂结构的影响作了讨论.     

应用离子选择性电极进行溶液热力学研究 Ⅴ:KCl在283.15K～318.15K间七个温度下由H~2O至DMF-H~2O混合溶剂的标准转移Gibbs自由和转移熵的测定

本文应用Corning一价阳离子选择电极与氯离子选择电极组成无液接可逆电池,测定电池在283.15K～318.15K间七个温度下的标准电动势及其温度系数,计算KCl从纯水到相应的DMF-H~2O混合溶剂的标准转移Gibbs自由能ΔG 和标准转移熵ΔS ,得出ΔG 和ΔS 随混合溶剂中DMF的摩尔分数x~DMF及温度T的变化规律.发现KCl的ΔS随x~DMF变化的趋势和NaCl的相反.从离子溶剂化作用及其对溶剂结构的影响作了讨论.     

Monte Carlo法计算机模拟研究冰晶石-氧化铝熔体结构

冰晶石-氧化铝熔液是由各类离子质点组成的相当复杂的混合物,研究此熔盐系的离子结构对探讨铝电解机理和氧化铝在冰晶石熔液中的溶解机理具有重要意义^[1],由于冰晶石-氧化铝的熔点高和腐蚀严重,一些衍射技术难以用于此熔盐系液态微观结构性质的研究。     

MgCl2在LiCl-KCl熔盐中的电化学特性

研究了温度范围在723-908 K的LiCl-KCl 熔盐体系中MgCl₂的电化学行为和热力学性质. 循环伏安和方波伏安法研究表明镁离子的电化学还原过程为包含了两个电子转移的一步反应. 利用Berzins 和Delahay 方程计算了不同温度下的镁离子的扩散系数, 并通过Arrhenius 公式计算了镁离子在LiCl-KCl 熔盐体系中的扩散活化能. 采用开路计时电位法得到了不同温度下的Mg(II)/Mg(0)体系的平衡电位, 并结合电动势法计算了在LiCl-KCl 熔盐体系中Mg(II)/Mg(0)体系的标准形式电位. 根据不同温度下的标准形式电位, 计算得到了MgCl₂在LiCl-KCl 熔盐体系中的熵变和焓变以及不同温度下的活度系数.     

ZnCl2熔盐的分子动力学模拟

近年来，若干作者根据几种粒子间函数，对ZnCl2熔盐结构做过分子动力学模拟［1－3］其出的Zn－Cl和Cl－Cl离子间的偏径向分布函数与中子衍射实测值符合较好，但Zn－Zn离子间距以及Zn－Zn间配位数计算值多偏高．鉴于Busing势函数在多价卤化物馆盐的分子动力学计算中应用效果较好[4],我们试用Busing势函数为基础对ZnCl2熔盐结构和能量做分子动力学计算．1研究方法计算所用粒子势为Busing势函数此处，Zi为离子的电行数（ZZn。＋＝2，Zcl－＝1），几；是离子有效半径，人为＊离子的“硬度”参数·据文献问，f二0．005071，尸zn。十二0．…     

氯化钪-氯化钠-氯化钾熔盐制备新工艺研究

研究了以Sc2O3为原料，盐酸回流溶解后与NaCl，KCl，NH4Cl溶液混合，经蒸发浓缩、结晶、真空预脱水，再在氩气保护下分段升温脱水、升华除去过量NI-hCl后制备ScCl3-NaCl-KCl熔盐的新工艺。研究表明，添加NH4Cl后加热脱水时，NH4Cl分解产生的HCl气体能抑制ScCl3水合物加热过程中的水解，溶解产生的水不溶性钪，从而有效地防止了Sc2O3等水不溶化合物的生成。制备的ScCl3-NaCl-KCl熔盐脱水完全、水不溶性钪含量很低，能满足熔盐金属热还原法制备金属钪及铝钪中间合金对熔盐原料的要求。     

应用离子选择性电极进行溶液热力学研究——Ⅴ.KCl在283.15K～318.15K间七个温度下由H_2O至DMF-H_2O混合溶剂的标准转移Gibbs自由能和转移熵的测定

本文应用Corning一价阳离子选择电极与氯离子选择电极组成无液接可逆电池,测定电池在283.15K～318.15K间七个温度下的标准电动势及其温度系数,计算KCl从纯水到相应的DMF-H_2O混合溶剂的标准转移Gibbs自由能ΔG_t~0和标准转移熵ΔS_t~0,得出ΔG_t~0和ΔS_t~0随混合溶剂中DMF的摩尔分数x_(DMF)及温度T的变化规律.发现KCl的ΔS_t~0随x_(DMF)变化的趋势和NaCl的相反.从离子溶剂化作用及其对溶剂结构的影响作了讨论.     

转动激发对H＋LiF→HF＋Li的立体动力学影响的理论研究

用准经典轨线方法在Aguado-Paniagua2（AP2）势能面上计算了反应物转动量子态对H＋LiF→HF＋Li反应立体动力学的影响. 给出了关于产物和反应物之间矢量相关的P（μr）和P（ár）的分布情况. 同时计算了四个极化微分反应截面. 结果表明转动量子态对H＋LiF→HF＋Li反应的矢量性质有很大影响. 还计算了H＋LiF→HF＋Li反应的反应几率.     

电解质水溶液传递性质的布朗动力学模拟研究

在传统布朗动力学的基础上, 考虑流体力学的影响, 并且引入Smart Monte Carlo方法的接受概率, 对电解质溶液进行布朗动力学模拟, 得到不同浓度和温度下KCl溶液中离子间的径向分布函数, 并且与超网链积分方程理论计算结果进行了比较, 同时, 模拟了KCl和NaCl溶液的摩尔电导率. 模拟过程基于电解质溶液的原始模型, 溶剂被看作连续介质, 溶质分子之间的相互作用采用软核加静电的势能函数模型, 长程静电力的处理采用Ewald加和方法. 结果显示, 流体力学的作用对于电解质溶液的结构性质没有明显的影响, 但是对于传递性质的影响显著; 考虑流体力学作用的布朗动力学模拟结果与实验数据吻合良好.     

惰气熔融-红外光谱法测定7LiF中的氧含量

7LiF是制备熔盐堆冷却剂7LiF-BeF2熔盐的基础原材料,其杂质含量的多少与熔盐纯度及应用性能直接相关。采用惰气熔融-红外吸收法,建立了熔盐堆用7LiF中杂质氧含量测定的新方法。考察了不同助熔剂和加热功率等条件对7LiF中氧含量的影响,找到了较好的 7LiF中氧含量测定方法。在分析功率为2200W,用银舟做助熔剂,称样量为0.1 g的条件下对7LiF试样进行了测定,氧的相对标准偏差为2.9%;加标回收率为103-110%。结果表明,本测定方法易操作,速度快,能满足7LiF生产过程中的质量控制要求,为第四代先进核能反应堆用7LiF规模化制备提供了有力的技术支持。